(57)【要約】【課題】  コア拡大光ファイバの製造を容易にする。【解決手段】  コア径が異なる複数の光ファイバ２２、２３、２４、２５をコア径が順次大きくなる順序で接続することで、コア拡大光ファイバである複合光ファイバ２１を構成する。コアがテーパ状に拡径するコア拡大光ファイバと比べて製造が容易である。また、この複合光ファイバ２１に光コネクタを取り付けて光コネクタ接続を行う場合、接続端面２１ａでのコア２５ａの径が拡大されているので、位置ずれによる影響が少なく、接続損失が小さい。端面から出射される光の単位面積当たりのエネルギが小さくなるので、強い光で端面のキズの部分やゴミが焦げて端面状態が劣化する問題を回避できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア径が異なる複数の光ファイバをコア径が順次大きくなる順序で接続したことを特徴とする複合光ファイバ。
【請求項２】
コア径が異なる複数の光ファイバをコア径が順次大きくなる順序で接続した短尺の光ファイバを、フェルールの光ファイバ穴内に内装固定し、端面研磨を施したことを特徴とする光コネクタ。
【請求項３】
光ファイバ穴に短尺のマルチモード光ファイバを内装固定し端面研磨を施したフェルールを予め用意し、長尺のシングルモード光ファイバの先端にクラッド径が同じでコア径が異なる複数の光ファイバをコア径が順次大きくなる順序で接続した複合光ファイバにおける前記先端側のコア径の異なる部分を、前記フェルールの光ファイバ穴に挿入して、光ファイバ穴内で前記予め内装固定した短尺のマルチモード光ファイバと突き合わせ接続したことを特徴とする光コネクタ付光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光コネクタ接続等の光接続に用いられる複合光ファイバ、及び、これを用いた光コネクタ、及び、光コネクタ付光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、光ファイバどうしの接続部として、光コネクタによる接続が多数の個所で採用されているが、この光コネクタ接続部の接続損失を小さくすることは、極めて重要である。
特に、光ファイバがシングルモード光ファイバの場合、コア径が５〜１０μｍと極めて小さいので、互いの光ファイバのコアの僅かな位置ずれでも、相手側の光ファイバとの間の光の結合効率が下がり、接続損失が大きくなる。
光コネクタ接続部における、コアの位置ずれ等に伴う接続損失を小さくできる光ファイバとして、図８に示すように、光ファイバ１の端面にマイクロレンズ２の一端側を接着し、このマイクロレンズ２の他端側にマルチモードの円筒状のＧＩ光ファイバ（グレーディド・インデックス・光ファイバ）３を接着した構造のマイクロレンズ光ファイバ４がある。５はクラッドである。
図８（ハ）は上記のマイクロレンズ光ファイバ４の先端部にフェルール６を取り付けた場合の斜視図である。
【０００３】
また、同じくコアの位置ずれ等に伴う接続損失を小さくできる光ファイバとして、図９（ロ）や図１０（ロ）に示すように、光ファイバの接続端面近傍においてコア径をテーパ状に拡大させた構造のコア拡大光ファイバ９、１０もある。
図９（ロ）に示したコア拡大光ファイバ９は、同図（イ）のプリフォーム（線引する前のガラス母材）１１を加熱し延伸することで、同図（ロ）のようにコア径をテーパ状に拡大させるという、加熱延伸方式のコア拡大光ファイバである。同図（ロ）において、１２はコア、１３はクラッドである。コア１２のテーパ状拡大部を１２ａで示す。また、プリフォーム１１のコア対応部分を符号１２’、クラッド対応部分を符号１３’で示した。
【０００４】
図１０（ロ）に示したコア拡大光ファイバ１０は、同図（イ）のシングルモード光ファイバ１５の接続端面近傍を分布加熱し、コア１６に添加されているドーピング剤を拡散させることで、同図（ロ）のようにコア径をテーパ状に拡大させるという、分布加熱方式のコア拡大光ファイバである。この種のコア拡大光ファイバはＴＥＣファイバ（Thermally-diffused Expanded Core Fiber）と称されている。ＴＥＣファイバ１０におけるコア１６のテーパ状拡大部を１６ａで示す。
【特許文献１】特開平１１−１０９１８５号の段落番号［０００９］など
【特許文献２】特開平５−１１９２３５号の段落番号［００２９］など
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示したマイクロレンズ光ファイバ４の場合、高い精度が要求されるマイクロレンズ２の製造が困難である。特に、マイクロレンズのスポットサイズのバラツキが生じ易く、製造上の再現性が低いという問題もある。また、マイクロレンズ２とシングルモード光ファイバ１又はＧＩ光ファイバ（マルチモード光ファイバである）３との接続が煩雑であり、この点でも製造が容易でない。したがって、コストが高くなる、という問題がある。
【０００６】
図９に示した加熱延伸方式のコア拡大光ファイバ９の場合、コア径を正確にコントロールして拡径するのが困難であるという問題がある。したがって、コストも高くなる。
また、クラッド１３の径が変化するので、通常のフェルールと一緒に組み立てるのが困難であるという問題もある。
【０００７】
図１０に示したＴＥＣファイバ１０の場合、把持した光ファイバのテンションのコントロールや、光ファイバに対するバーナー調整や、供給する燃料ガスの正確なコントロールが困難であり、製造が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１の発明の複合光ファイバは、コア径が異なる複数の光ファイバをコア径が順次大きくなる順序で接続したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の光コネクタは、コア径が異なる複数の光ファイバをコア径が順次大きくなる順序で接続した短尺の光ファイバを、フェルールの光ファイバ穴内に内装固定し、端面研磨を施したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の光コネクタ付光ファイバは、光ファイバ穴に短尺のマルチモード光ファイバを内装固定し端面研磨を施したフェルールを予め用意し、長尺のシングルモード光ファイバの先端にクラッド径が同じでコア径が異なる複数の光ファイバをコア径が順次大きくなる順序で接続した複合光ファイバにおける前記先端側のコア径の異なる部分を、前記フェルールの光ファイバ穴に挿入して、光ファイバ穴内で前記予め内装固定した短尺のマルチモード光ファイバと突き合わせ接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の複合光ファイバによれば、光接続される端面でのコア径が拡大されているので、コア径が一定の単なるシングルモード光ファイバを光接続する場合と比べて、位置ずれによる影響が少なく、接続損失を小さくすることができる。
また、コアの径は段階的には変化するが、各段階の部分では円筒状をなし、テーパ状に拡径するものではないので、従来のマイクロレンズ光ファイバ、あるいは、加熱延伸方式又は分布加熱方式のコア拡大光ファイバと異なり、コア径を精密にコントロールするという困難は生じず、製造が容易である。
【００１２】
また、端面から出射される光の単位面積当たりのエネルギが小さくなるので、端面にキズがあったりゴミが付着した場合でも、強い光でキズの部分やゴミが焦げて、端面状態が劣化する問題を回避できる。したがって、映像伝送等の高出力レーザ対応の光ファイバに適用して好適である。
また、上記のようにキズやゴミの影響が少ないことから、光線路内に光コネクタ接続が多数存在する光通信線路、例えばＦＴＴＨ（Fiber To The Home）に適用して好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施した複合光ファイバ、光コネクタ、及び光コネクタ付光ファイバについて、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の一実施例の複合光ファイバ２１の縦断面図である。この複合光ファイバ２１（以下、場合により単に光ファイバ２１という）は、シングルモード光ファイバである第1の光ファイバ２２の先端に、これよりコア径の大きい第２の光ファイバ２３、さらにコア径の大きい第３の光ファイバ２４、さらにコア径の大きい第４の光ファイバ２５を順に融着接続したものである。シングルモード光ファイバである第1の光ファイバ２２のコア２２ａの径は１０μｍであり、第２の光ファイバ２３のコア２３ａの径は３０μｍ、第３の光ファイバ２４のコア２４ａの径は５０μｍ、第４の光ファイバ２５のコア２５ａの径は６２．５μｍとしている。各コア２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａはいずれも屈折率が均一の円筒状コアである。先端側の３つの短い光ファイバ２３、２４、２５は、シングルモード光ファイバ２２のクラッド２２ｂの外径１２５μｍと同じ外径のクラッド２３ｂ、２４ｂ、２５ｂを備えているが、それぞれ別個のプリフォームから製造した光ファイバを短く切断したものである。
シングルモード光ファイバ（第１の光ファイバ）２２の先端近傍、及びその先の３つの光ファイバ２３、２４、２５の部分は、光コネクタのフェルールに内装固定される。このため十〜十数ｍｍの長さである通常の光コネクタを取り付ける場合、例えば、第２の光ファイバ２３の長さを３ｍｍ、第３の光ファイバ２４の長さを３ｍｍ、第４の光ファイバ２５の長さを４ｍｍ等とする。なお、図示の光ファイバ２１におけるシングルモード光ファイバ２２の部分は光線路をなす部分であり、長尺である。
【００１５】
図２に示した複合光ファイバ２６（以下、場合により単に光ファイバ２６という）は、図１の光ファイバ２１における第１の光ファイバ（シングルモード光ファイバ）２２の部分を短くしたものであり、その全長が光コネクタのフェルールに内装固定される。短尺の第１の光ファイバ２２’の部分以外は、図１の光ファイバ２１と同じである。
【００１６】
上記の複合光ファイバ２１又は２６は、コア径の大きな側の端面２１ａ、２６ａが他の光ファイバと又は光部品との接続端面となるが、接続端面２１ａ、２６ａでのコア２５ａの径が拡大されているので、コア径が一定の単なるシングルモード光ファイバを光接続する場合と比べて、位置ずれによる影響が少なく、接続損失を小さくすることができる。
また、コアの径は段階的には変化するが、各段階の部分では円筒状をなし、テーパ状に拡径するものではないので、従来のマイクロレンズ光ファイバ、あるいは、加熱延伸方式又は分布加熱方式のコア拡大光ファイバと異なり、コア径を精密にコントロールするという困難は生じず、製造が容易である。
また、端面から出射される光の単位面積当たりのエネルギが小さくなるので、端面にキズがあったりゴミが付着した場合でも、強い光でキズの部分やゴミが焦げて、端面状態が劣化する問題を回避できる。したがって、映像伝送等の高出力レーザ対応の光ファイバに適用して好適である。
また、上記のようにキズやゴミの影響が少ないことから、光線路内に光コネクタ接続が多数存在する光通信線路、例えばＦＴＴＨ（Fiber To The Home）に適用して好適である。
なお、接続する相手側の光ファイバからこの複合光ファイバ２１、２６に光が入射する場合、コア径が小さくなる段差となることで、若干の接続損失の要因にはなるが、複数の階段状の段差であり１箇所の段差は小さいので、接続損失の影響は特に問題とならない。
【実施例２】
【００１７】
図３は外径２５０μｍのシングルモード光ファイバ素線２７の裸ファイバ２７ａを図１の光ファイバ２１における第１の光ファイバ２２としたものである（すなわち、裸ファイバ２７ａ＝第１の光ファイバ２２）。この場合、シングルモード光ファイバ素線２７の先端部の被覆２７ｂを除去し、露出させた裸ファイバ（第１の光ファイバ２２）に、前記の第２の光ファイバ２３、第３の光ファイバ２４、第５の光ファイバ２５を順に融着接続して、先端部のコア径が段階的に拡大する光ファイバ素線２８を構成したものである。
【実施例３】
【００１８】
図４は、先端部のコア径が段階的に拡大している図３の光ファイバ素線２８に光コネクタ３０を取り付けて光コネクタ付光ファイバ４１を構成した実施例を示す。この光コネクタ３０は、JIS C 5981に規定されるＦ１２形多心光ファイバコネクタに相当する、いわゆるＭＴ光コネクタであって、フェルール３１の光ファイバ穴３１ａに、光ファイバ素線２８の先端部の露出させた裸ファイバすなわち上述の光ファイバ２１の先端部（段階的にコア径が拡大する部分及びその近傍）を挿通固定し、端面研磨を施したものである。なお、端面研磨の前に、接着剤充填窓３１ｂから接着剤を充填して光ファイバを固定しておく。また、保護のためのブーツ２９は予め光ファイバ素線２８に挿通させておく。
【実施例４】
【００１９】
図５は図２に示した、コア径が段階的に拡大する短尺の光ファイバ２６を、予めフェルール３１の光ファイバ穴３１ａに挿通固定し端面研磨を施して、現場付け用光コネクタ３４としたものである。この場合、通常のシングルモード光ファイバ素線２７の先端部の被覆２７ｂを除去して露出させた裸ファイバ２７ａを、フェルール３１の光ファイバ穴３１ａに挿入して、内蔵光ファイバである光ファイバ２６と突き合わせ、接着剤充填窓３１ｂから接着剤を充填して光ファイバを固定して、光コネクタ付光ファイバ４２を構成する。光ファイバの突き合わせ接続部をａで示す。
【実施例５】
【００２０】
図６は短尺のマルチモード光ファイバ３５を、予めフェルール３１の光ファイバ穴３１ａに挿通固定し端面研磨を施して、現場付け用光コネクタ３６としたものである。この場合、先端部のコア径が段階的に拡大している図３の光ファイバ素線２８の裸ファイバすなわち上述の光ファイバ２１の先端部を光ファイバ穴３１ａに挿入して、内蔵光ファイバであるマルチモード光ファイバ３５と突き合わせ、接着剤充填窓３１ｂから接着剤を充填して光ファイバを固定して、光コネクタ付光ファイバ４３を構成する。光ファイバの突き合わせ接続部をｂで示す。
【実施例６】
【００２１】
先端部のコア径が段階的に拡大している図３の光ファイバ素線２８は、図７に示すように、発光素子や受光素子等の光素子３７との接続に用いることもできる。また、レンズやフィルタ等の光学素子、その他の光部品との接続に用いることもできる。
【００２２】
コア径が順次大きくなる順序で接続される複数の光ファイバのうちの最小コア径側のものとして、通常はシングルモード光ファイバが用いられるが、最小コア径のものをマルチモード光ファイバとすることも可能である。
また、コア径が順次大きくなる順序で接続する複数の光ファイバは、通常はそのクラッド径を同じにするが、必ずしもクラッド径が同じであることが必須ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例の複合光ファイバの要部の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例の複合光ファイバの断面図である。
【図３】図１の複合光ファイバ２１の外周に被覆を持つ光ファイバ素線２８を示す縦断面図である。
【図４】図３の光ファイバ素線２８に光コネクタを取り付けた実施例を示す縦断面図である。
【図５】図２の複合光ファイバ２６を現場付け光コネクタの内蔵光ファイバとして用いた実施例を示す縦断面図である。
【図６】図３の光ファイバ素線２８に、内蔵光ファイバとしてマルチモード光ファイバを用いた現場付け光コネクタを取り付けた実施例を示す縦断面図である。
【図７】図３の光ファイバ素線２８を光部品に接続する実施例を示す図である。
【図８】従来例の１つである、光ファイバの端面にマイクロレンズを接続したマイクロレンズ光ファイバを示すもので、（イ）は縦断面図、（ロ）は（イ）の右側面図、（ハ）は斜視図である。
【図９】他の従来例である、加熱延伸法により製造されるコア拡径光ファイバを説明するもので、（イ）は加工前の縦断面図、（ロ）は加工後の縦断面図である。
【図１０】さらに他の従来例である、分布加熱法により製造されるコア拡径光ファイバを説明するもので、（イ）は加工前の縦断面図、（ロ）は加工後の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
２１、２６  複合光ファイバ
２１ａ、２６ａ  接続端面
２２、２２’  第１の光ファイバ（シングルモード光ファイバ）
２３  第２の光ファイバ
２４  第３の光ファイバ、
２５  第４の光ファイバ
２２ａ、２２’ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ  コア
２２ｂ、２２’ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ  クラッド
２７  シングルモード光ファイバ素線
２７ａ  裸ファイバ（＝第１の光ファイバ２２）
２７ｂ  被覆
２８  光ファイバ素線
３０  光コネクタ
３１  フェルール
３１ａ  光ファイバ穴
３１ｂ  接着剤充填窓
３４、３６  現場付け光コネクタ
３５  マルチモード光ファイバ（内蔵光ファイバ）
３７  光素子（光部品）
４１、４２、４３  光コネクタ付光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005300596.tif 000009
【図８】
2005300596.tif 000010
【図９】
2005300596.tif 000011
【図１０】
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